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        水利工程泵站的管理及運(yùn)行分析

        2023-03-02 12:11:55李建泉
        大科技 2023年51期
        關(guān)鍵詞:泵站設(shè)備管理

        李建泉

        (平原縣供水管理中心,山東 德州 253100)

        0 引言

        水利工程中的泵站承擔(dān)著防洪、調(diào)水、灌溉的重任,被廣泛應(yīng)用于城市排水、農(nóng)田灌溉、跨區(qū)域調(diào)水等,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。但當(dāng)前,我國部分泵站處于低效率、高耗能的運(yùn)行狀態(tài),產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可歸結(jié)為泵站的運(yùn)行管理不規(guī)范,檢查維護(hù)不到位等。因此,加強(qiáng)對泵站運(yùn)行管理的研究,具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

        1 工程概況

        案例工程地處京杭大運(yùn)河、新通揚(yáng)運(yùn)河的交匯處。為該市水利樞紐工程,也是我國南水北調(diào)的源頭抽水工程。其主要功能有抽引江水北送,抽排里下河澇水,抽引江水補(bǔ)充里運(yùn)河航運(yùn)水位。

        案例工程主水泵型號為1.75ZLQ(C)-6,流量為10.2t/s,揚(yáng)程為6m,比轉(zhuǎn)速為700r/min,轉(zhuǎn)速為250r/min,葉輪直徑為1.7m,軸功率為764kW,配用功率為1000kW,水泵效率為89%,裝置效率為68%,葉片調(diào)節(jié)方式為機(jī)械全調(diào)節(jié)。整體重量為20.6t。主電機(jī)的型號為TL1000-24/2150,功率為1000kW,轉(zhuǎn)速為250r/min,功率因素0.9,勵磁電壓為100V,勵磁電流為192A,額定電壓為6kV,額定電流為115A,效率為93.5%,極數(shù)為24,絕緣等級為B 級別,整體重量為15.5t。

        2 水利工程泵站管理及運(yùn)行中存在的問題

        2.1 檢查維護(hù)不到位

        案例工程泵站建設(shè)年限較長,受技術(shù)因素、經(jīng)濟(jì)因素等影響,泵站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高。隨著運(yùn)行時間的增長,泵站相關(guān)設(shè)備未得到及時維護(hù)和更新,故障維修時未徹底解決相關(guān)問題。因資金有限,無法直接更換相關(guān)設(shè)備,這便導(dǎo)致維護(hù)、維修積累的故障問題越來越多,影響到了泵站的實(shí)際使用。對于此問題,為保障泵站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,應(yīng)在相關(guān)設(shè)備投入運(yùn)行前加強(qiáng)檢查,運(yùn)行中加強(qiáng)監(jiān)測,運(yùn)行后加強(qiáng)維護(hù),及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,以此增強(qiáng)泵站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

        2.2 管理體制不健全

        雖然案例工程在泵站運(yùn)行、管理方面制定了相關(guān)制度,但因泵站內(nèi)包含設(shè)備較多,管理難度較高,所以目前的管理制度未起到預(yù)期效果,缺乏合理的管理機(jī)制和規(guī)范的管理制度。整體管理方式缺乏一定科學(xué)性,不存在明確的分工、分類制度,使得泵站運(yùn)行管理出現(xiàn)問題時,難以落實(shí)相關(guān)責(zé)任。此外,由于泵站運(yùn)行管理任務(wù)較多,管理體制不健全,在人員分配方面不均勻,工作人員的具體職責(zé)不明確,使得泵站運(yùn)行管理人員更為緊缺。

        3 水利工程泵站運(yùn)行策略

        3.1 加強(qiáng)運(yùn)行前的檢查

        3.1.1 主水泵運(yùn)行前的檢查

        水泵機(jī)組投入運(yùn)行前應(yīng)當(dāng)檢查其是否符合運(yùn)行條件,具體要求與內(nèi)容如下:①對填料函處的填料壓緊程度進(jìn)行檢查,確保滴水情況正常。②對循環(huán)冷卻水的壓力進(jìn)行檢查,將冷卻水進(jìn)水母管壓力控制在0.2MPa 上下,主機(jī)冷卻水進(jìn)水壓力控制在0.15MPa 上下。③保證注水泵潤滑油的油位、油色正常,安全防護(hù)設(shè)施完好,其檢修閘門處于開啟狀態(tài)且輔助設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。④主水泵的斷流裝置靈活且可靠,對于動作信號反應(yīng)較為準(zhǔn)確。⑤主水泵的進(jìn)出水管路與進(jìn)水位高于最低水位。⑥水泵調(diào)節(jié)裝置靈活可靠,不存在滲漏油、卡滯現(xiàn)象,且溫度與聲音正常,葉片角度指示精確,并將葉片角度按要求調(diào)節(jié)至啟動角度。只有完全符合上述要求,才能將主水泵投入運(yùn)行,以此確保水泵自動化運(yùn)行的可靠程度[1]。

        3.1.2 主電機(jī)運(yùn)行前的檢查

        投入運(yùn)行前應(yīng)當(dāng)對主電機(jī)進(jìn)行檢查,主要內(nèi)容與檢查對象如下:①對定子以及轉(zhuǎn)子回路的電阻值以及其吸收比進(jìn)行檢查,若發(fā)現(xiàn)其絕緣電阻不符合相關(guān)規(guī)范則應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行干燥處理,恢復(fù)其電阻值。測量方面,工作人員可采用2500V 兆歐表進(jìn)行測量,定子的絕緣電阻應(yīng)當(dāng)在6MΩ 以上,吸收比在1.3 以上,轉(zhuǎn)子絕緣電阻應(yīng)當(dāng)在0.5MΩ 以上(在對絕緣電阻進(jìn)行測量時,電機(jī)回路中不能使用隔離開關(guān)斷開的其他電氣設(shè)備)。②對主電機(jī)進(jìn)出線的牢固性、可靠性進(jìn)行檢查,檢查其是否存在短接線以及接地線。③對主電機(jī)表面的所有連接螺栓、止鎖片的牢固性以及可靠性進(jìn)行檢查。④對主電機(jī)轉(zhuǎn)動部件與固定部件之間的縫隙進(jìn)行檢查,并清除轉(zhuǎn)動部件表面存在的雜物。⑤確保主電機(jī)油缸、油位、循環(huán)冷水正常,頂車裝置以及制動器在復(fù)位狀態(tài),通風(fēng)機(jī)、勵磁裝置、保護(hù)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

        3.2 加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)測

        3.2.1 主水泵運(yùn)行中的監(jiān)測

        主水泵主要監(jiān)測內(nèi)容如下:①對填料函的滴水情況進(jìn)行監(jiān)測,檢查其是否存在偏磨、過熱等現(xiàn)象。②循環(huán)水以及冷卻水的水壓、水溫、指示流量與要求相符。③振動聲音與汽蝕處在合理范圍內(nèi),上機(jī)架的振動幅值在0.06mm 以內(nèi),定子機(jī)座、軸法蘭處(徑向)的振動幅值在0.06mm 以內(nèi),集電環(huán)(徑向) 允許振幅值0.10mm。當(dāng)振動幅度異常存在較大撞擊聲時,工作人員應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行停機(jī)處理后排查原因。④在主水泵運(yùn)行中,嚴(yán)禁所有雜物混入泵內(nèi)。⑤葉片調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的溫度、聲音,監(jiān)測儀表處于正常狀態(tài),與水泵相連接的管道各部位不應(yīng)當(dāng)存在漏水現(xiàn)象。

        3.2.2 電纜線路的監(jiān)測

        具體監(jiān)測內(nèi)容如下:①對于直埋電纜而言,應(yīng)當(dāng)保證其沿線地面不存在挖掘情況、重物堆放現(xiàn)象與腐蝕性較強(qiáng)的物品。電纜線路的標(biāo)志樁應(yīng)當(dāng)保持完好,對于露出地面的電纜應(yīng)當(dāng)采用鋼管、角鋼進(jìn)行保護(hù),對于引入室內(nèi)的電纜,應(yīng)當(dāng)采用穿墻套管進(jìn)行封堵。②對于電纜溝內(nèi)部的電纜而言,應(yīng)當(dāng)保證溝道蓋板完整,內(nèi)部支架可靠性符合要求,且不存在銹蝕、積水現(xiàn)象,標(biāo)志牌完好無缺。③對于電纜接頭而言,應(yīng)當(dāng)牢靠性較強(qiáng),不存在脫落,斷股現(xiàn)象。若遇到大霧天氣,應(yīng)當(dāng)著重監(jiān)視電纜接頭的絕緣套管是否存在放電情況。此外,若某段時間水泵機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷較大,應(yīng)著重檢查電纜連接處是否存在過熱、變色以及氧化現(xiàn)象[2]。

        3.3 加強(qiáng)運(yùn)行后的維護(hù)

        工作人員應(yīng)當(dāng)做好水泵的日常清潔工作、防護(hù)工作,確保水泵外殼不存在塵垢、油垢以及銹斑,銘牌始終處于清晰狀態(tài)。對易磨易損的零構(gòu)件進(jìn)行清洗、檢查,更換后及時進(jìn)行調(diào)試,定期檢查易松動的螺栓以及螺母,并擰緊。做好主水泵水管路的防凍以及防滲工作,及時更換填料函內(nèi)的填料,并清除內(nèi)部存在的污垢。最后定期對水泵和電機(jī)的附件與防護(hù)裝置進(jìn)行檢查,確保其工作處于正常狀態(tài)。此外,工作人員還應(yīng)基于運(yùn)行前的檢查情況,運(yùn)行中的監(jiān)測情況,分析泵站相關(guān)設(shè)備可能存在的問題,積極和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行溝通,探索解決方案,盡可能在維護(hù)中解決泵站相關(guān)設(shè)備的“歷史遺留問題”,提高后續(xù)泵站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。若設(shè)備故障類型為硬件損壞或其他無法修復(fù)的情況,工作人員應(yīng)及時上報,暫停此設(shè)備的使用,和上級部門進(jìn)行積極溝通,爭取更換設(shè)備的資金,待完全排除安全隱患后,才可將設(shè)備或元件投入運(yùn)行。同時,關(guān)注相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行時間,定期進(jìn)行“小修”“大修”,例如,水泵、電機(jī)的運(yùn)行小時數(shù)在10000~20000h,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行大修,運(yùn)行小時數(shù)在1000~2000h 時,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行小修,以此保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性[3]。

        4 水利工程泵站管理策略

        4.1 分類管理

        因案例工程泵站包含設(shè)備較多,管理方面具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性,所以管理時,應(yīng)制定相對應(yīng)的規(guī)章制度和工作流程,為泵站的高效運(yùn)行提供支撐。管理人員可根據(jù)泵站內(nèi)相關(guān)設(shè)備的重要性程度或安全性程度,劃分管理重點(diǎn),將泵站所有設(shè)備分為一類設(shè)備(重要程度較高)、二類設(shè)備、三類設(shè)備(重要程度較低),針對不同類別設(shè)備,采取不同管理制度和措施,進(jìn)行分類管理。在檢查、監(jiān)測、維護(hù)方面也可按照設(shè)備的重要程度進(jìn)行,對于一類設(shè)備而言,應(yīng)加大檢查力度、監(jiān)測力度、維護(hù)力度,確保設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。二類設(shè)備、三類設(shè)備可適當(dāng)加大相關(guān)管理力度,保證不會導(dǎo)致泵站停機(jī)或出現(xiàn)其他事故。同時,在管理人員配備方面,應(yīng)基于工作人員的工作能力、工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行靈活配備,將工作經(jīng)驗(yàn)豐富,專業(yè)水平較高的工作人員分配到一類設(shè)備的管理中,確保運(yùn)行穩(wěn)定。

        4.2 規(guī)范管理

        規(guī)范管理方面,應(yīng)從壓實(shí)責(zé)任,保障維護(hù)、管理措施落實(shí)到位。首先,管理人員應(yīng)結(jié)合泵站實(shí)際運(yùn)行需求,對檢查、監(jiān)測、維護(hù)等工作內(nèi)容進(jìn)行細(xì)分,形成制度、條目,將每個條目、制度均明確具體責(zé)任人。其次,針對具體的工作事項(xiàng)設(shè)定考核指標(biāo),結(jié)合工作要求、工作量,靈活調(diào)整人員配備情況和組織結(jié)構(gòu)情況,確保分工明確,責(zé)任到人。并針對各項(xiàng)條目、制度,制定具體的工作流程和標(biāo)準(zhǔn),將各個條目的工作內(nèi)容流程化、標(biāo)準(zhǔn)化,確保泵站運(yùn)行的規(guī)范化。最后,管理人員可建立考評機(jī)制和獎懲機(jī)制,將工作指標(biāo)達(dá)成情況作為績效考核的依據(jù),和薪資待遇相掛鉤,以此激發(fā)工作人員的積極性,保證管理責(zé)任的落實(shí)。以運(yùn)行值班制度為例,管理人員應(yīng)合理安排工作人員數(shù)量,保證專業(yè)能力可滿足水泵機(jī)組的運(yùn)行要求,每位工作人員應(yīng)當(dāng)對所有設(shè)備的操作規(guī)程以及方法熟練掌握,具有處理緊急事故的能力。通常每班具有電工證的人員應(yīng)當(dāng)在2 人以下。工作過程中應(yīng)對水泵運(yùn)行機(jī)組的工況進(jìn)行密切監(jiān)視。并按照預(yù)定的巡查路線對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行巡查,將主要參數(shù)記錄在案。并建立嚴(yán)格的交班制度,將當(dāng)前的運(yùn)行情況、未完成的工作進(jìn)行交底,交接相關(guān)資料、工具等。

        通過對管理制度細(xì)節(jié)的規(guī)范,能夠進(jìn)一步增強(qiáng)泵站運(yùn)行管理的規(guī)范化程度,使其高效運(yùn)行[4]。

        4.3 動態(tài)管理

        泵站的動態(tài)管理需要采用信息技術(shù),依托于傳感技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù),將泵站管理工作和現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合,提高管理工作效率,拓寬管理渠道,多樣化管理方式。管理人員可以在設(shè)備運(yùn)行前的檢查區(qū)域、運(yùn)行中的監(jiān)測區(qū)域、運(yùn)行后的維護(hù)區(qū)域,根據(jù)工作內(nèi)容設(shè)置傳感器,對相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時收集。再利用PLC 將傳感器進(jìn)行集成控制,建立信息化管理系統(tǒng),通過管理系統(tǒng)的客戶端,對相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,以此完成泵站運(yùn)行的動態(tài)管理。同時,還可在水源中設(shè)置水位傳感器,收集當(dāng)前水位數(shù)據(jù),靈活調(diào)配水資源,提高水資源利用率,實(shí)現(xiàn)節(jié)約目標(biāo)。利用信息技術(shù)對泵站管理進(jìn)行自動化,可有效提高泵站維護(hù)和管理的質(zhì)量、水平。

        4.4 加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)

        泵站管理隊(duì)伍建設(shè)方面,可從加強(qiáng)內(nèi)部培訓(xùn)以及人才引進(jìn)兩個方面入手,具體如下。

        (1)加強(qiáng)內(nèi)部培訓(xùn)。管理人員可定期組織單位內(nèi)部人員參加專業(yè)知識培訓(xùn),提高工作人員的專業(yè)水平和綜合素質(zhì),向工作人員灌輸泵站運(yùn)行對于水利工程、民生、生態(tài)環(huán)境、社會發(fā)展的重要性。提高工作人員對泵站運(yùn)行的重視程度,使其自覺、主動落實(shí)相關(guān)責(zé)任。以此為基礎(chǔ),管理人員還可積極和相關(guān)專業(yè)的高等院校進(jìn)行溝通,為工作人員提供外出深造的機(jī)會,進(jìn)一步提升泵站管理的專業(yè)水平。

        (2)人才引進(jìn)。管理人員可加大招聘力度,采用線上、線下相結(jié)合的形式進(jìn)行人員招聘,合理設(shè)置專業(yè)要求,增加考核制度,確保專業(yè)能力符合泵站要求。并保證招聘過程公平、透明,切實(shí)吸納優(yōu)秀人才。針對工作地點(diǎn)偏遠(yuǎn),薪資待遇對人才吸引力較低的問題,管理人員可積極和上級溝通,為人才提供良好的食宿環(huán)境,提高薪資待遇,并建立科學(xué)的晉升機(jī)制,給予所有人才相同的晉升機(jī)會,將晉升條件、選拔條件透明化,以此提高泵站管理工作對人才的吸引力。

        4.5 加強(qiáng)防火管理

        由于泵站相關(guān)設(shè)備運(yùn)行功率較大,耗能較高,一旦發(fā)生短路或電能泄漏,極易引發(fā)火災(zāi)。所以,防火管理也是泵站管理的重要內(nèi)容。為加強(qiáng)泵站的防火管理能力,可采取如下3 項(xiàng)措施:①在站區(qū)建筑物周邊、電氣設(shè)備周邊、泵房、機(jī)房等區(qū)域,均應(yīng)設(shè)置足夠的滅火器。對于重要程度較高的設(shè)備電氣室,應(yīng)設(shè)置二氧化碳滅火器。②為防止火勢蔓延,應(yīng)在用電設(shè)備周邊劃分獨(dú)立的防火分區(qū)。③對于重要電纜回路,應(yīng)采用防火包帶、涂料進(jìn)行包扎,提高重要線路電纜的安全性[5]。

        5 結(jié)語

        綜上所述,泵站是水利工程的重要組成部分,具有較高的生態(tài)效益和社會效益。為提高泵站運(yùn)行效率,相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,制定運(yùn)行管理策略和泵站管理策略,對泵站進(jìn)行管理、維護(hù),提高運(yùn)行效率。隨著科技發(fā)展,未來更多的先進(jìn)技術(shù)、管理理念將應(yīng)用到泵站運(yùn)行管理中,進(jìn)一步提高泵站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

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